完整版生活垃圾渗沥液的处理毕业设计.docx

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完整版生活垃圾渗沥液的处理毕业设计

首钢工学院

毕业论文（设计）

题目：

生活垃圾渗沥液的处理

系别：

建筑与环保工程系

专业：

环境监测与治理技术（环境工程）

班级：

环工111

姓名：

段其昌

指导教师：

黄立丽

2014年6月3日

毕业设计（论文）任务书

学生姓名：

段其昌建工系环境监测与治理技术专业环工111班

毕业设计（论文）题目：

生活垃圾渗沥液的处理

教学时间：

2014年2月21日——2014年6月6日

毕业设计内容及要求：

设计内容：

（生活垃圾渗沥液的处理）

设计内容总体分5章，每章分若干节。

具体章节内容如下：

前言

1渗沥液的水质特征

2渗沥液的产生来源及产生量影响因素

3渗沥液的处理技术方案

4渗沥液的处理工艺选择

5渗沥液的处理工程实例

总结

参考文献

致谢

设计要求：

论文格式和书写要求，遵照首钢工学院教务处颁发的关于“首钢工学院毕业论文撰写规范”和“首钢工学院毕业论文撰写及打印格式基本要求”等文件来完成的。

指导教师：

教研室主任：

系主任：

2014年月日

进度安排：

2014年3月5日毕业实训总动员，明确实训目的、安排和要求。

2014年6月3日——6月6日：

答辩成绩评定。

2014年3月6日——4月5日，查阅资料、调研、确定方案。

2014年4月6日——5月7日实训具体工作。

2014年5月8日——6月2日论文打印、演示文稿制作、答辩准备、答辩。

参考资料：

1.尹学英.某垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程实例及技术探讨[期刊论文]—环境科技，2009，3（22）.

2.沈耀良.城市垃圾填埋场渗沥液处理方案及其分析[期刊论文]—给水排水，1999，8（29）.

3.张兰英；韩静磊；安胜姬.垃圾渗沥液中有机污染物的污染与去除[J].中国环境科学，1998.

4.方汉平.垃圾渗沥液中难降解有机污染物的Fenton混凝处理[J].应用化学，2001.

5.何瑾.城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺研究[J].江苏环境科技，2005.

指导教师：

2014年月日

摘要

在我国，垃圾填埋是一种主要的垃圾处理处置方式,但在填埋过程中和填埋场封场后都会伴随着垃圾渗滤液的产生。

经研究发现,渗滤液中含有多种毒性物质和致癌物质,如果在自然条件下降解,需要15年的时间其COD、BOD值才能达到国家排放标准,而氨氮需要24至26年的时间才能达到国家排放标准。

渗滤液如果不经处理直接排放,将严重污染地下水、地表水和周围环境,所以对其进行妥善的处理是十分必要的。

本文分析了垃圾填埋场生活垃圾渗沥液的特征、来源及影响因素，针对其可生化性差、冲击负荷大、氨氮及有机物浓度高等特性，提出吹脱、电解、混凝沉淀、生物膜法、臭氧氧化、反渗透等技术方案，对国内外先进处理工艺做了比较，并结合工程实例分析了“UBF+MBR+RO”工艺处理特点，借鉴其工艺长处以更好的解决垃圾渗沥液问题。

关键词:

垃圾渗沥液特征处理方案工艺UBF+MBR+RO

前言１

1.渗沥液水质特征２

2.渗沥液产生来源及产生量影响因素３

2.1渗沥液产生来源３

2.2渗沥液产生量影响因素分析３

3.渗沥液处理技术方案５

3.1渗沥液处理方案５

3.2渗沥液处理技术６

4.渗沥液处理工艺选择１０

5.渗沥液处理工程实例１２

5.1项目背景１２

5.2垃圾渗沥液产生量、水质及排放标准１２

5.3处理方案设计１３

5.4处理工艺流程１３

6.总结１６

参考文献１７

致谢１８

前言

生活垃圾渗沥液的处理一直是垃圾填埋场垃圾处理过程中的一个棘手问题，国内外许多学者都对此问题有所关注，并对此问题做了大量的处理方案的研究。

与生活污水处理不同的是，生活垃圾渗沥液中的有机物、氨氮浓度很高，无法直接进行生物净化处理，需要在生物处理之前进行预处理来降低渗沥液污染物浓度，以达到良好的生物处理条件。

国内处理技术中，预处理经常会采用混凝沉降、吹脱曝气等物理化学方式；生物处理会采用活性污泥法、氧化沟、厌氧塘、人工湿地等处理技术；对于生活垃圾渗沥液中难降解的有机污染物及一些可溶性重金属离子，经常会采用膜处理、臭氧氧化、电渗析等物理化学方法。

目前国内外的处理工艺得到了新的发展，如光催化、Fenton试剂高级氧化、膜分离等技术，对于“老化”的垃圾填埋场的渗滤液有着良好的处理效果；MBR（反硝化+硝化+UF）+双膜法（NF/RO）新型组合工艺在一些垃圾填埋场渗沥液的处理运行中经济成本、出水指标方面都得到了明显的提高。

本文将会在以往的技术方案基础上对近几年新使用的渗沥液处理技术和工艺做一定的分析与总结。

1.渗沥液水质特征

垃圾渗沥液的性质取决于垃圾成分、填埋时间、气候条件、填埋场设计等多种因素，一般有以下特点：

水质复杂，危害性大。

垃圾渗沥液中有93中有机化合物，其中22中被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的名单。

此外渗沥液中还含有10多种金属和氨氮等，水质成分十分复杂。

COD和BOD浓度高。

与城市污水相比，渗沥液中含COD和BOD浓度极高，CODcr可达90000mg/L，BOD5可达38000mg/L。

氨氮含量高。

氨氮浓度随填埋时间的增加而升高，最高可达1700mg/L,渗沥液中的氮多以氨氮形式存在约占TNK的40％~50％。

色度深，有恶臭。

水质变化大。

根据填埋场的年龄，垃圾渗沥液分为两类：

一类是填埋时间在5天以下的年轻渗沥液，其特点是COD、BOD5浓度高，可生化性强；另一类是填埋时间在5天以上的年老渗沥液，由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾，其PH接近中性，COD和BOD5浓度有所降低，BOD5/COD比值减小，氨氮浓度增加。

除填埋时间外，垃圾渗沥液水质还受到季节降雨的影响，所以变化过滤较难确定。

新、老填埋场渗沥液成分见表1。

表1新、老填埋场渗沥液成分mg/L（除PH外）

成分

新填埋场<5a

老填埋场>10a

成分

新填埋场<5a

老填埋场>10a

值范围

典型值

值范围

典型值

BOD5

2000~30000

10000

100~200

PH

4.5~7.5

6

6.6~7.5

TOC

1500~20000

6000

80~160

CaCO3

300~10000

3500

200~500

SS

200~2000

500

100~200

Ca

200~3000

1000

100~400

有机氮

10~800

200

80~120

Mg

50~1500

250

50~200

硝酸盐

5~40

25

5~10

K

200~1000

300

50~400

TP

5~100

30

5~10

Na

200~2500

500

100~200

亚硝酸盐

4~80

20

4~8

Cl

200~3000

500

100~400

CaCO3

1000~10000

3000

200~1000

S

50~1000

300

20~50

总离子

50~1200

60

20~200

2.渗沥液产生来源及产生量影响因素

2.1渗沥液产生来源

（1）填埋作业区降水入渗产生的渗沥液；

（2）填埋作业区垃圾压实过程中饱和水渗出产生的渗沥液；

（3）临时、最终封场区降水入渗产生的渗沥液；

（4）临时、最终封场区垃圾自身降解产生的渗沥液；

（5）填埋场内地下水入渗产生的渗沥液；

（6）调节池未加盖，大气降水进入调节池；

（7）生活污水和生产废水进入调节池。

2.2渗沥液产生量影响因素分析

（1）大气降水

大气降水包括降雨、降雪等，由于垃圾堆体比较松散，渗透系数较大，大气降水大部分渗入垃圾堆体形成渗沥液。

降水的持续时间、降雨强度及大气蒸发量对渗沥液的产生量影响较大。

由于大气降水具有季节性，因此渗沥液产生量随季节周期性变化。

在计算过程中，通过降水的入渗系数取值来调整降水入渗量与蒸发量的差值。

（2）垃圾挤压过程渗出的饱和水产生的渗沥液

垃圾在填埋过程中，含水率一定的原生垃圾经过初次挤压后，饱和水被挤压沥出产生渗沥液。

饱和水的渗出量与原生垃圾的平均含水率、通过初次挤压后垃圾的平均持水率及垃圾的日平均处理规模等因素相关。

（3）垃圾在封闭环境中自身降解产生的渗沥液

处于临时封场和最终封场的生活垃圾，在封闭环境中会发生一系列复杂的化学反应，这些反应最终会伴随水分子的析出，从而导致垃圾本身的平均持水率逐渐降低，当垃圾的降解稳定后，垃圾自身的平均持水率也将保持一定的稳定。

通过对国内临时封场和最终封场的生活垃圾填埋场研究表明，垃圾在封闭环境中平均持水率的变化规律为：

垃圾堆体在临时封场和最终封场后8～10a内，垃圾渗沥液产生量趋于稳定，在此期间渗沥液的产生量则因垃圾平均持水率的逐年降低而降低，且按一定规律变化。

（4）地下水入渗

一些老垃圾填埋场未做水平防渗，需要考虑地下水入渗而产生的渗沥液。

入渗量的计算主要依据现场的观测数据及经验值综合确定。

（5）调节池接纳大气降水

未加盖的调节池也接纳大气降水，水量与池面面积有关。

在实际计算中，还需要考虑调节池水面的蒸发量，按照年均降雨量和蒸发量的差值计算此部分水量。

（6）生活污水及生产废水

生活垃圾处理管理过程中产生的生活污水和洗车废水等通常也进入调节池，与渗沥液合并处理，在渗沥液规模确定时需考虑此部分水量。

3.渗沥液处理技术方案

3.1渗沥液处理方案

垃圾渗沥液中污染物浓度很高，并且含有较高浓度的有毒有害物质。

垃圾渗沥液水质随垃圾成分、当地气候、水文、填埋时间及填埋工艺等因素的影响而有显著的变化，其中填埋场场龄是主要影响因素。

渗沥液量的变化则主要取决于降水因素。

鉴于渗沥液水质、水量变化的复杂性，渗沥液处理系统应为多种处理方法组合的具有抗冲击负荷能力强的工艺系统。

就填埋场场龄为渗沥液水质主要影响因素而言，应选择相应的处理方法。

填埋初期，垃圾渗沥液中含有高浓度的易于生物降解的挥发性有机酸，BOD/COD比值约0.6以上，宜采用生物处理工艺；随着场龄的增加，填埋层日趋稳定，渗沥液中的有机物浓度降低，难于生物降解的物质增加，生物可降解性降低，BOD/COD比值约0.3以下，渗沥液处理宜采用物化方法。

根据不同的渗沥液水质及对处理程度的要求，垃圾渗沥液处理系统一般为如下工艺单元的不同组合：

主处理前需预处理时，一般采用混凝沉淀等物理化学方法，处理目的主要是去除氨氮和无机杂质，或改善渗沥液的可生化性。

 主处理采用厌氧、好氧等生物处理方法，处理对象主要是渗沥液中的有机污染物和氨氮等。

 深度处理可采用混凝沉淀、过滤、吸附等物理化学方法，处理对象主要是渗沥液中的悬浮物、溶解物和胶体等。

后处理包括污泥的浓缩、脱水、干燥、焚烧以及浓缩液蒸发、焚烧等，处理对象是渗沥液处理过程产生的剩余污泥以及纳滤和反渗透产生的浓缩液。

各处理工艺中工艺单元的选择应综合考虑进水水质、水量、处理效率、排放标准、技术可靠性及经济合理性等因素后确定。

3.2渗沥液处理技术

由于垃圾填埋场运行初期，大部分垃圾尚未发酵熟化，同时新鲜垃圾携带的水分较多，所以垃圾渗滤液的COD较高，具有较好的可生化性能，可以采用生物法进行垃圾渗滤液的处理，如U